电源转换器控制器制造技术

本申请涉及一种用于电源转换器的控制器，用于将输入电压处的电功率转换成输出电压处的电功率，以及一种操作该控制器的方法。该用于控制电源转换器的控制器包括用于接收表示输入电压的电压的输入端口；用于采样测量电压并确定表示所述输入电压的测量值的输入电压测量单元；开关；以及可以与存储单元连接，以在该控制器的操作期间为所述控制器提供电压供应的二极管，其中所述开关受控以控制从所述输入端口处的电压对所述存储单元的充电。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及用于电源转换器，特别是用于LED驱动器的干线测量和电源充电模式。
技术介绍
干线供电LED驱动器的供电电压通常是由外部供电，或者反激式开关线圈上的第三绕组生成的。当第一次打开该装置时，通常的方法是起初从输入电压检测电阻为VCC电源充电——通过内部二极管——并且之后打开内部电阻以形成分压器，从而实现干线电压测量。其他备选的技术采用外部稳压二极管和泄放电阻器以及来自第三绕组的供电。无论以何种方式，这种驱动IC的电源供应都需要使用大量的外部组件。因此，需要提供一种更有效的电源转换器，用于如LED驱动器的电源转换，尤其是例如通过驱动开关式电源转换器的一个或多个开关来控制该电源转换器的操作的控制器IC。如果该电源转换器可以重复利用用于测量电源转换器的输入电压的已存在的手段，例如如由干线供电提供的已经整流的AC(交变电流)输入，从而减少控制器IC的引脚数量，则将会是有益的。优选地，外部组件数量被减少以实现具有成本效益的技术方案。
技术实现思路
根据这种需求，本文提出一种用于控制电源转换器的控制器以及一种为电源转换器的控制器供电的方法，该控制器和该方法具有各个独立权利要求的特征。根据本专利技术一方面，提供了一种用于控制电源转换器将输入电压处的电功率转换为输出电压处的电功率的控制器。该控制器包括用于接收表示输入电压，例如从输入电压导出从而使得该输入电压可以通过接收电压确定的电压的输入端口。该控制器还包括输入电压测量单元，该输入电压测量单元用于采样在测量时间点的测量电压并且确定表示该输入电压的测量值。换言之，该输入电压测量单元可以通过采样测量电压确定输入电压，该采样测量电压可能是在输入端口处接收的电压或者从该输入端口处导出的电压。该控制器还包括可与存储单元连接以在控制器的操作期间为该控制器提供供电电压的二极管。该存储单元可以是充电存储单元如电容器，尤其是通过VCC端口连接到该控制器的外部电容器。因此，当被适当地充电后，该电容器为操作该控制器提供供电电压VCC。此外，提供了一种可以受控断开或闭合，即设置为非导通或导通状态的开关。该开关可连接在输入端口和输入电压测量单元之间，并且当闭合时，可使输入电压测量单元与输入端口相连，从而在输入端口的电压可以被采样和测量。然而在一些实施例中，如下文所解释的，其他结构也是可行的。该输入电压测量单元可以是模拟-数字转换器(ADC)，当该模拟-数字转换器被触发，则基于接收到的控制信号在测量时间点采样测量和测量该测量电压。该开关可以基于另一控制信号而被控制以控制输入端口电压对该存储单元进行充电，从而确保该存储单元可提供用于操作该控制器的必要供电电压。例如，当该开关断开时，该存储电容器通过二极管充电，并且当开关闭合时，该电容器未被充电。无论开关状态如何，即当开关断开和闭合时，该存储电容器均可提供供电电压。上述电路结构允许通过该控制器的单个引脚对该存储单元充电并且测量输入电压。此外，不需要对该存储单元充电的其他手段，例如来自于如反激式开关线圈的第三绕组的控制器的输出电压。换言之，该存储单元仅通过该控制器的输入端口和二极管充电。因此，外部元件的数量减少了。在系统启动期间，只要电源转换器尚未正常操作(并且未产生输出电压)，就可以根据上文提出的方式操作开关并对存储单元充电，以为该控制器IC供电。所建议的通过开关和二极管以将电流从输入端口提供到存储单元的对该存储单元进行的充电，可以在启动完成后，例如在控制器或电源转换器的所有操作时间内依然持续。该控制器还包括与连接到该输入端口的外电阻器形成分压器的(内)电阻器。该输入电压测量单元然后可以与该电阻器的第一终端连接，以测量由该分压器确定的输入电压的一部分。该电阻器的第二终端可以接地。例如，应用在该电阻器的第一终端的输入电压的部分可由分压比例确定。在很多情况下，该电源转换器包括可与交变电流(AC)干线供电相连的整流器，并且该输入电压为该整流器提供的整流干线电压。该输入电压测量单元然后可确定表示输入电压，即整流干线电压的测量值。该确定可以是周期性的，并且该测量值可以是该整流干线电压的瞬时电压，这可用于确定例如用于检测干线电压的零点交叉或者舍相衰减器的应用的干线电压的当前相位角。为了控制存储单元提供到控制器的供电电压，可根据存储在该存储单元上的电量，例如根据该电容器的电压控制该开关。例如，当该电容器提供的供电电压达到预定的电压阈值时可闭合开关，该预定的电压阈值可以高于正常供电电压VCC。在下一时期，该电容器为该控制器提供电源供应，而供应电流将该电容器放电从而使该电容器电压下降。当该电容器电压下降到低于第二电压阈值时，可以再次断开开关对该电容器重新充电，且该充电循环重复。在一些实施例中，输入电压测量单元周期性的采样测量电压，以周期性地确定该输入电压的测量值。该采样频率可以高于干线频率，优选为N倍于干线频率。因此，输入电压(干线电压)的瞬时电压可以在一个干线循环或者干线半循环期间被测量N次，并且输入电压的当前状态下的信息，如其相位可以被确定。这使得如电源转换器的操作与干线循环同步。在一些实施例中，在输入电压测量单元的采样时间期间可以闭合开关。这可能有利于将该输入电压测量单元与该输入端口连接，以测量(分压)输入电压，尤其是当输入端口与二极管和该开关的第一终端相连时。这使得输入电压测量单元可在该开关的第二终端采样测量电压。在一些实施例中，该控制器还包括与该输入端口相连的电流镜，用于接收来自于输入端口的电流，并且根据电流镜比例分割该电流。在这种情况下，二极管和开关可以连接到该电流镜的第一支路的节点上；而输入电压测量单元可连接到该电流镜的第二支路的节点上。因此该第一支路携带从输入端口接收的电流的可以用于对存储单元(通过该二极管)充电的一部分，而第二支路携带该电流的可以用于测量输入电压的一部分。因此，该电流镜可以被配置成使得第二支路仅携带较小部分的被接收的电流，但这足以满足测量目的。如上文已经提到的，可以通过操作该开关控制该存储单元的充电，其中在本实施例中，该开关位于该电流镜的第一支路。例如，当断开开关，该存储单元被充电，而当开关闭合，例如当存储单元的电压达到预定义电压阈值时，该充电中断。该电流镜的第一支路还包括例如连接到第二开关终端和地之间的二极管接法三极管、稳压二极管或电阻器。当开关闭合时，这些元件可以限制流经该开关的电流，并且使该第一支路的节点处的电压低于供电电压本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种控制器，所述控制器用于控制电源转换器将输入电压处的电功率转换为输出电压处的电功率，其特征在于，所述控制器包括：输入端口，用于接收表示输入电压的电压；输入电压测量单元，用于采样测量电压并确定表示所述输入电压的测量值；开关；以及二极管，所述二极管与存储单元连接，以在控制器操作期间为所述控制器提供电压供应，其中所述开关受控以控制从所述输入端口处的电压对所述存储单元充电。

【技术特征摘要】
2015.12.01 DE 102015223920.91.一种控制器，所述控制器用于控制电源转换器将输入电压处的电功率转
换为输出电压处的电功率，其特征在于，所述控制器包括：
输入端口，用于接收表示输入电压的电压；
输入电压测量单元，用于采样测量电压并确定表示所述输入电压的测量值；
开关；以及
二极管，所述二极管与存储单元连接，以在控制器操作期间为所述控制器
提供电压供应，
其中所述开关受控以控制从所述输入端口处的电压对所述存储单元充电。
2.根据权利要求1所述的控制器，其特征在于，当所述开关断开时，所述
存储单元被充电；当所述开关闭合时，所述存储单元未被充电。
3.根据权利要求1或2所述的控制器，其特征在于，所述控制器包括电阻
器，所述电阻器与连接到所述输入端口的外电阻器形成分压器；所述输入电压
测量单元与所述电阻器的终端相连以测量所述输入电压的一部分；所述部分由
分压比例确定。
4.根据前述任一项权利要求所述的控制器，其特征在于，所述电源转换器
包括与交变电流(AC)干线供电连接的整流器；所述输入电压为由所述整流器
提供的整流干线电压。
5.根据前述任一项权利要求所述的控制器，其特征在于，所述开关被根据
由所述存储单元提供的供电电压控制。
6.根据前述任一项权利要求所述的控制器，其特征在于，所述开关当所述
存储单元提供的供电电压达到预定义电压阈值时被闭合。
7.根据前述任一项权利要求所述的控制器，其特征在于，所述输入电压测
量单元周期性地采样所述测量电压，以周期性地确定所述输入电压的测量值。
8.根据权利要求7所述的控制器，其特征在于，所述开关在所述输入电压
测量单元的采样时间期间被闭合。
9.根据前述任一项权利要求所述的控制器，其特征在于，所述输入端口与

\t所述二极管和所述开关的第一终端相连；所述输入电压测量单元在所述开关的

【专利技术属性】
技术研发人员：霍斯特·克内德根，朱利安·泰瑞尔，
申请(专利权)人：DIALOG半导体英国有限公司，
类型：发明
国别省市：英国;GB